CN114080874A - 一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境治理方法领域，具体公开了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，通过轮作冰菜和盐地碱蓬，种植中用种子萌发液处理种子，喷施液体菌剂实现了盐碱地的处理。本发明通过冰菜和盐地碱蓬轮作，有效的降低了盐碱地土壤中的盐分和pH，对实现盐碱地治理提供了思路和手段。

Description

一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法
技术领域
本发明涉及环境治理方法领域，具体涉及一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法。
背景技术
土壤盐碱化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。轻盐碱地是指它的出苗率在70％-80％，它含盐量在千分之三以下；重盐碱地是指它的含盐量超过千分之六，出苗率低于50％；中间这块就是中度盐碱地。
土壤盐碱化导致土壤板结、肥力下降，不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。因此，对于盐碱地的修复是现在环境修复的重点。
传统的盐碱地治理方法，是翻耕、施肥、泡田，然后用大量的水将土壤里的盐碱一层又一层地洗出去，降低土壤pH值，俗称“洗盐”。但是这种方法，第一年没有收成，重复3-4年之后才能有收成，且成本高，盐碱地开发成本近2万元/公顷。
冰菜是一种耐盐蔬菜，富含钠、钾、胡萝卜素等矿物质，凝聚了卷心菜、白菜、莴苣等的特性之一，是高营养价值的蔬菜。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，通过冰菜和盐地碱蓬轮作，有效的降低了盐碱地土壤中的盐分和pH，对实现盐碱地治理提供了思路和手段。
本发明提供了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，包括如下步骤：
S1，施肥整地
选择盐碱地进行深耕，深度为10-20cm，然后每亩施加底肥，然后深翻土壤表层10-20cm，然后将地整成多行1.5-2m宽的平畦，相邻平畦之间间隔30-35cm；
所述底肥为有机肥；
S2，种子处理
选种：分别选择无霉变、无损伤的盐地碱蓬种子和冰菜种子；
种子处理：将盐地碱蓬种子浸泡于种子萌发液中4-6h，将冰菜种子浸泡于种子萌发液中2-4h，然后将盐地碱蓬种子和冰菜种子沥干后晾晒1-2天；
S3，盐地碱蓬种植
盐地碱蓬播种：3月中上旬播种盐地碱蓬种子，播种时用水喷施种子，然后将种子与细土混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述盐地碱蓬种子播种量为1000-1400g/亩；
播种6-10天后喷施液体菌剂，喷施剂量为20-30L/亩；
所述液体菌剂由嗜盐盐单胞菌CICC 24893、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026和环状芽胞杆菌CICC 23053制成；
采收：6月上旬-8月下旬进行采收，分期人工采收鲜嫩茎叶；
S4，冰菜种植
冰菜播种：9月上旬播种冰菜种子，播种时均用水喷施种子，然后将种子与细土混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述冰菜种子播种量为1400-1800g/亩；
播种6-10天后喷施所述液体菌剂，喷施剂量为20-30L/亩；
采收：11月下旬采收。
进一步地，S1中，所述有机肥为腐熟农家肥。
进一步地，S1中，所述底肥施加量为1800-2200kg/亩。
进一步地，S2中，所述种子萌发液由质量分数0.05-0.1％的硫酸锰溶液和0.05-0.1％的硫酸锌溶液按照体积比2-3:1组成，其中硫酸锰溶液和硫酸锌溶液均由25-30℃的温水配制而成。
进一步地，S3中，所述水与盐地碱蓬种子的质量比为1:15-20。
进一步地，S3中，所述液体菌剂的制备过程为：分别制备嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂，然后将所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂按照体积比1:1:1混合获得液体菌剂。
进一步地，所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂的制备过程为：液体培养基富集培养嗜盐盐单胞菌CICC 24893，培养至OD600为0.7时按照接种量为2-4mL/100mL转接至发酵罐培养，发酵培养至菌体量达到1-4×107cfu/mL，离心获得菌体，将菌体与营养液按照用量比1-3g：50mL混合均匀获得嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂；
所述营养液由无菌室、葡萄糖按照用量比100mL：10-15g混合而成。
进一步地，所述解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂的制备方法与所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂的制备方法相同。
进一步地，S4中，所述水与冰菜种子的质量比为1:15-20。
进一步地，所述液体菌剂用于协助冰菜和盐地碱蓬共同降解土壤中的盐，降低土壤pH。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过冰菜与盐地碱蓬轮作，在种植过程中通过喷施液体菌剂，冰菜与盐地碱蓬的生长需要盐环境，能够利用环境中的盐类，从而降低土壤中的盐分，同时通过喷施的液体菌剂，其中嗜盐盐单胞菌CICC 24893、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026和环状芽胞杆菌CICC 23053均能够利用环境中的盐，上述三种菌株的最高耐盐浓度分别为10g/100mLNaCl，8g/100mL NaCl，20g/100mL NaCl。
2、本发明通过冰菜与盐地碱蓬轮作，还降低了土壤中的pH，从初始pH为9.5，降低至pH为8，也就是将中度盐碱地降低至轻度盐碱地pH，同时大大降低了土壤中的含盐量，对盐碱地的修复提供了高效可行的方法。
3、本发明种植的冰菜与盐地碱蓬均是具有经济价值的植物，都具有较高的食用价值，营养价值丰富，尤其是冰菜中富含钠、钾、胡萝卜素等矿物质，是高营养价值的蔬菜，不但能够降低土壤中的盐碱化程度，同时利用盐碱环境生长，既对盐碱地进行了修复，种植得到的冰菜和盐地碱蓬采收后创造了一定的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
本实施例提供了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，具体包括如下步骤：
S1，施肥整地
选择盐碱地进行深耕，深度为约15cm，每亩施加底肥2000kg，深翻土壤表层约15cm，然后将地整成多行1.5-2m宽的平畦，相邻平畦之间间隔30-35cm；
所述底肥为腐熟农家肥；
S2，种子处理
选种：选择无霉变、无损伤的盐地碱蓬种子和冰菜种子，备用；
种子处理：将盐地碱蓬种子浸泡于种子萌发液中5h，将冰菜种子浸泡于种子萌发液中3h，然后将盐地碱蓬种子和冰菜种子沥干后晾晒2天；
所述种子萌发液由质量分数0.1％的硫酸锰溶液和0.1％的硫酸锌溶液按照体积比2:1组成，其中硫酸锰溶液和硫酸锌溶液均由30℃的温水配制而成；
S3，盐地碱蓬种植
盐地碱蓬播种：3月中上旬播种盐地碱蓬种子，播种时用水喷施种子，然后将种子与细土按照质量比4:1混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述水与盐地碱蓬种子的质量比为1:15；
所述盐地碱蓬种子播种量为1000g/亩；
播种6天后喷施液体菌剂，喷施剂量为20L/亩；
所述液体菌剂的制备过程如下：
(1)首先分别制备嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂；
所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂制备过程为：配制MH固体培养基，用于纯化嗜盐盐单胞菌CICC 24893，纯化后将嗜盐盐单胞菌CICC 24893接种至MH液体培养基中富集培养，培养至OD600为0.7时按照接种量为2mL/100mL转接至50L的发酵罐中发酵培养，于30℃下发酵培养至菌体量达到1×107cfu/mL，离心获得菌体，将菌体与营养液按照用量比1g：50mL混合均匀获得嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂；
所述营养液由生理盐水和葡萄糖按照用量比100mL：10g混合而成；
所述MH培养基培养配方为：NaCl 60.7g，MgCl26H2O 15.0g，MgSO47H2O 7.4g，CaCl20.27g，KCl 1.5g，NaHCO30.045g，NaBr 0.019g，蛋白胨5.0g，酵母粉10.0g，葡萄糖1.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.2。相应的液体培养基去掉琼脂的添加。
解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂制备过程为：配制葡萄糖营养琼脂-2固体培养基，用于解淀粉芽胞杆菌CICC 10026的纯化，然后配制葡萄糖营养琼脂-2液体培养基，进行解淀粉芽胞杆菌CICC 10026的富集培养，接种量和发酵过程与嗜盐盐单胞菌CICC 24893的相同，于30℃下发酵培养至菌体量达到3×107cfu/mL，离心获得菌体，将菌体与营养液按照用量比1g：50mL混合均匀获得解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂，其余步骤同上；
所述葡萄糖营养琼脂-2培养基配方为：牛肉膏10.0g，蛋白胨10.0g，葡萄糖10.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。
环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂制备过程为：配制营养肉汁琼脂固体培养基，然后纯化环状芽胞杆菌CICC 23053，转接至营养肉汁琼脂液体培养基培养至OD600为0.7时按照接种量为2mL/100mL转接至50L的发酵罐中发酵培养，于30℃下发酵至菌体量达到2×107cfu/mL，离心获得菌体，将菌体与营养液按照用量比1g：50mL混合均匀获得环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂，其余步骤同上；
所述营养肉汁琼脂培养基配方为：蛋白胨5.0g，牛肉浸取物3.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。
(2)将制备得到的所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂按照体积比1:1:1混合获得液体菌剂。
采收：6月上旬-8月下旬进行采收，分期人工采收鲜嫩茎叶；
S4，冰菜种植
冰菜播种：9月上旬播种冰菜种子，播种时均用水喷施种子，然后将冰菜种子与细土按照质量比2:1混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述水与冰菜种子的质量比为1:15；
所述冰菜种子播种量为1400g/亩；
播种6天后喷施所述液体菌肥，喷施剂量为30L/亩；
采收：11月下旬采收。
实施例2
本实施例提供了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，具备步骤与实施例1相同，区别在于：
S1中，所述底肥施加量为1800kg/亩。
S2中，将盐地碱蓬种子浸泡于种子萌发液中4h，将冰菜种子浸泡于种子萌发液中2h，然后将盐地碱蓬种子和冰菜种子沥干后晾晒1天；
S3中，所述盐地碱蓬种子播种量为1200g/亩；
所述液体菌剂的喷施剂量为25L/亩；
S4中，所述冰菜种子播种量为1600g/亩；
所述液体菌剂的喷施剂量为25L/亩。
实施例3
本实施例提供了一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，具备步骤与实施例1相同，区别在于：
S1中，所述底肥施加量为2200kg/亩。
S2中，将盐地碱蓬种子浸泡于种子萌发液中6h，将冰菜种子浸泡于种子萌发液中4h，然后将盐地碱蓬种子和冰菜种子沥干后晾晒2天；
S3中，所述盐地碱蓬种子播种量为1400g/亩；
所述液体菌剂的喷施剂量为30L/亩；
S4中，所述冰菜种子播种量为1600g/亩；
所述液体菌剂的喷施剂量为20L/亩。
一、本发明中各微生物的耐盐度
1、分别配制不同盐浓度(4g/100mL，6g/100mL，8g/100mL，1g/100mL，12g/100mL，16g/100mL，20g/100mL，24g/100mL)的LB固体培养基，然后分别将嗜盐盐单胞菌CICC24893、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026和环状芽胞杆菌CICC 23053接种于不同盐浓度的平板上，每个菌株相同浓度的平板做三个重复，于30℃下培养48h，观察菌株生长情况，结果记录于表1中；
表1 本发明采用的三种微生物的耐盐度测定
Figure BDA0003359747980000081
注：+表示有菌落生长，―表示无菌落生长。
由表1可以看到，本发明中采用的嗜盐盐单胞菌CICC 24893最高耐盐浓度为10g/100mL NaCl，解淀粉芽胞杆菌CICC 10026最高耐盐浓度为8g/100mL NaCl，环状芽胞杆菌CICC 23053最高耐盐浓度为20g/100mL NaCl。说明以上三种微生物均能够在高盐环境中生存，具有一定的耐盐性。
二、本发明实施例1中的方法对土壤pH的影响
1、检测本发明实施例1中的土壤种植前后的pH和含盐量变化
分别在种植前后的土壤水平面随机取五个点，每个点采集土壤表层、地下5cm、地下10cm的土样测定pH，最终计算平均值，结果发现，未种植前(土壤初始值)土壤中的平均pH为9.5，种植后土壤中的平均pH为8.0，说明本发明的方法大大降低了土壤pH，具有降低土壤盐碱化的效果。
通过对种植前后的土壤的全盐检测，结果发现，土壤平均初始含盐量为19.35g/kg，通过本发明轮作修复后，土壤平均含盐量为6.88g/kg，本发明的方法大大降低了土壤中的含盐量，对盐碱地的修复提供了高效可行的方法。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，施肥整地
选择盐碱地进行深耕，深度为10-20cm，然后每亩施加底肥，然后深翻土壤表层10-20cm，然后将地整成多行1.5-2m宽的平畦，相邻平畦之间间隔30-35cm；
所述底肥为有机肥；
S2，种子处理
选种：分别选择无霉变、无损伤的盐地碱蓬种子和冰菜种子；
种子处理：将盐地碱蓬种子浸泡于种子萌发液中4-6h，将冰菜种子浸泡于种子萌发液中2-4h，然后将盐地碱蓬种子和冰菜种子沥干后晾晒1-2天；
S3，盐地碱蓬种植
盐地碱蓬播种：3月中上旬播种盐地碱蓬种子，播种时用水喷施种子，然后将种子与细土混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述盐地碱蓬种子播种量为1000-1400g/亩；
播种6-10天后喷施液体菌剂，喷施剂量为20-30L/亩；
所述液体菌剂由嗜盐盐单胞菌CICC 24893、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026和环状芽胞杆菌CICC 23053制成；
采收：6月上旬-8月下旬进行采收，分期人工采收鲜嫩茎叶；
S4，冰菜种植
冰菜播种：9月上旬播种冰菜种子，播种时均用水喷施种子，然后将种子与细土混合搅拌均匀后撒播于平畦表面；
所述冰菜种子播种量为1400-1800g/亩；
播种6-10天后喷施所述液体菌剂，喷施剂量为20-30L/亩；
采收：11月下旬采收。
2.根据权利要求1所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S1中，所述有机肥为腐熟农家肥。
3.根据权利要求2所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S1中，所述底肥施加量为1800-2200kg/亩。
4.根据权利要求3所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S2中，所述种子萌发液由质量分数0.05-0.1％的硫酸锰溶液和0.05-0.1％的硫酸锌溶液按照体积比2-3:1组成，其中硫酸锰溶液和硫酸锌溶液均由25-30℃的温水配制而成。
5.根据权利要求4所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S3中，所述水与盐地碱蓬种子的质量比为1:15-20。
6.根据权利要求5所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S3中，所述液体菌剂的制备过程为：分别制备嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC23053菌剂，然后将所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂、解淀粉芽胞杆菌CICC10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂按照体积比1:1:1混合获得液体菌剂。
7.根据权利要求6所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂的制备过程为：液体培养基富集培养嗜盐盐单胞菌CICC 24893，培养至OD600为0.7时按照接种量为2-4mL/100mL转接至发酵罐培养，发酵培养至菌体量达到1-4×107cfu/mL，离心获得菌体，将菌体与营养液按照用量比1-3g：50mL混合均匀获得嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂；
所述营养液由生理盐水和葡萄糖按照用量比100mL：10-15g混合而成。
8.根据权利要求7所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，所述解淀粉芽胞杆菌CICC 10026菌剂和环状芽胞杆菌CICC 23053菌剂的制备方法与所述嗜盐盐单胞菌CICC 24893菌剂的制备方法相同。
9.根据权利要求8所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，S4中，所述水与冰菜种子的质量比为1:15-20。
10.根据权利要求9所述的一种利用冰菜和盐地碱蓬轮作缓解土壤盐碱化的方法，其特征在于，所述液体菌剂用于协助冰菜和盐地碱蓬共同降解土壤中的盐，降低土壤pH。
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